Khảo sát tính chất hóa lý của cá sặc rằn và sự biến đổi của nó trong quá trình ướp muối

văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 2 LỜI CẢM ƠN Sau khi trải qua rất nhiều nghiên cứu, thử nghiệm cũng như những khó khăn thử thách ban đầu, cuối cùng đề tài tốt nghiệp đã hoàn thành. Để có kết quả như ngày hôm nay, em đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ tận tình của Thầy Cô và các bạn. Em xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại Học Cần Thơ đã tận tình giúp đỡ, giảng dạy, truyền đạt cho em nhiều kiến thức bổ ích trong suốt thời gian học tập và rèn luyện tại trường.. Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Văn Mười, Cô Trần Thanh Trúc đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ em rất nhiều, truyền đạt cho em nhiều kinh nghiệm quý báu để em có thể hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp này. Chân thành cảm ơn các cán bộ phòng thí nghiệm, các bạn sinh viên lớp Công nghệ thực phẩm khóa 28, 29 và 30 đã nhiệt tình giúp đỡ, đóng góp ý kiến quý báu, tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thời gian thực hiện luận văn. Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 3 TÓM TẮT Đề tài được thực hiện nhằm mục đích cải thiện chất lượng khô cá sặc rằn đang tiêu thụ hiện nay trên thị trường bằng việc bổ sung glycerol và sorbitol để giảm giá trị aw, từ đó làm tăng thời gian bảo quản sản phẩm. Các tính chất ban đầu của nguyên liệu cũng được khảo sát nhằm chọn ra nguyên liệu chất lượng tốt nhất cho sản phẩm. Kết quả nghiên cứu cho thấy, cá sặc rằn có khối lượng từ 80 ÷ 100 gam có thể sử dụng làm nguyên liệu chế biến cá khô nhờ vào tỉ lệ nạc cao, ổn định. Khi lần lượt bổ sung sorbitol và glycerol vào nguyên liệu cá tươi nhằm hạ thấp aw, kết quả cho thấy hàm lượng sorbitol thích hợp là 10% và nồng độ glycerol là 8% (theo khối lượng). Việc bổ sung kết hợp sorbitol và glycerol cho kết quả tối ưu là 12% sorbitol và 8% glycerol. Sản phẩm khô cá sặc rằn thu được có giá trị aw = 0,67 là giới hạn an toàn cho sản phẩm. Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 4 DANH SÁCH BẢNG Bảng 1: Phân loại cá theo khối lượng .. .........................................................................................2 Bảng 2: Thành phần cơ bản của thịt cá tươi ..................................................................................4 Bảng 3: Giá trị aw tối thiểu cho phép các vi sinh vật phát triển.....................................................6 Bảng 4: Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối của không khí đến độ ẩm cuối của cá nạc ...................7 Bảng 5: Nồng độ molan của muối ứng với các giá trị aw khác nhau ở 25oC.................................9 Bảng 6: Nồng độ molan của glycerol ứng với các giá trị aw khác nhau ở 25oC .........................12 Bảng 7: Hàm ẩm một số chất tại độ hoạt động của nước bằng 0,8..............................................13 Bảng 8: Phương pháp xác định các chỉ tiêu cơ bản .....................................................................16 Bảng 9: Sự thay đổi kích thước cá sặc rằn theo khối lượng .......................................................24 Bảng 10:Sự thay đổi tỉ lệ các thành phần theo khối lượng ...........................................................26 Bảng 11:Thành phần hóa học của cá sặc rằn (khối lượng 80 ÷ 100 g/con)..................................28 Bảng 12: So sánh giá trị của aw cá khô không ngâm muối và cá khô ngâm muối........................29 Bảng 13:Ảnh hưởng của sorbitol bổ sung đến giá trị aw của sản phẩm........................................30 Bảng 14:Ảnh hưởng của glycerol bổ sung đến giá trị aw của sản phẩm.......................................31 Bảng 15: Ảnh hưởng của sự kết hợp glycerol và sorbitol bổ sung đến giá trị aw của sản phẩm.............................................................................................................................33 Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 5 DANH SÁCH HÌNH Hình 1: Cá sặc rằn..........................................................................................................................3 Hình 2: Ảnh hưởng của aw đến quá trình gây hư hỏng thực phẩm................................................5 Hình 3: Các giai đoạn của quá trình muối cá...............................................................................10 Hình 4: Công thức cấu tạo của glycerol (E442) ..........................................................................12 Hình 5: Công thức cấu tạo của sorbitol .......................................................................................12 Hình 6: Sơ đồ tổng quát chế biến khô cá sặc rằn.........................................................................16 Hình 7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1a...............................................................................................17 Hình 8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 ................................................................................................19 Hình 9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 ................................................................................................20 Hình 10:Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4 ................................................................................................21 Hình 11:Đồ thị biểu diễn sự thay đổi kích thước cá theo khối lượng...........................................24 Hình 12:Đồ thị biểu diễn sự thay đổi tỷ lệ kích thước cá theo khối lượng...................................25 Hình 13: Đồ thị biểu diễn tỷ lệ các thành phần của các nhóm cá có khối lượng khác nhau ........27 Hình 14: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi giá trị aw của khô cá sặc rằn ở các hàm lượng sorbitol bổ sung khác nhau...........................................................................................................30 Hình 15: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi giá trị aw của khô cá sặc rằn ở các hàm lượng glycerol bổ sung khác nhau...........................................................................................................32 Hình 16: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi giá trị aw của khô cá sặc rằn ở các hàm lượng sorbitol và glycerol bổ sung khác nhau...........................................................................34 Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 6 CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 TỔNG QUAN Trong những năm gần đây, ở Việt Nam, cá sặc rằn là đối tượng nuôi được ngành thủy sản đặc biệt quan tâm và đang được phát triển mạnh ở nhiều vùng khác nhau trong cả nước, sản lượng cá sặc rằn nuôi ngày một tăng. Tuy nhiên, công nghệ chế biến cá sặc rằn ở quy mô công nghiệp thì gần như đang ở bước ban đầu, sản phẩm xuất khẩu còn rất hạn chế. Nguyên nhân do đây là loại nguyên liệu dễ ươn hỏng, vì vậy công việc chế biến, bảo quản luôn gặp nhiều khó khăn. Ðể tạo điều kiện cho nghề nuôi phát triển bền vững, cần thiết phải tìm đầu ra ổn định cho sản phẩm cá sặc rằn, đa dạng hoá mặt hàng, sản xuất các sản phẩm có giá trị gia tăng phục vụ xuất khẩu. Trong khi đó việc chế biến khô cá sặc rằn hiện nay chủ yếu ở qui mô gia đình, còn gặp nhiều khó khăn do những biến đổi xảy ra trong quá trình chế biến; đặc biệt là trong quá trình bảo quản do sự oxy hóa chất béo và sự phát triển của vi sinh vật làm giảm giá trị cảm quan cũng như biến đổi chất lượng dinh dưỡng của sản phẩm. Chính vì thế, để tạo ra được sản phẩm khô cá sặc rằn có chất lượng cao, ngay từ khâu chuẩn bị nguyên liệu, ngâm muối, phơi sấy đều phải được tiến hành cẩn thận, đúng kỹ thuật. Trong đó, giai đoạn muối cá trước khi sấy là một trong những công đoạn có vai trò quyết định đến khả năng cải thiện chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản khô cá sặc rằn. Để mở rộng quy mô sản xuất, nâng cao chất lượng sản phẩm, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm, việc cải tiến quy trình kỹ thuật cần phải được xem là mối quan tâm hàng đầu. Do đó, một quá trình khép kín từ việc tìm hiểu tính chất của nguyên liệu, những thay đổi hoá lý xảy ra do quá trình ướp muối kết hợp với các phụ gia giảm độ hoạt động của nước (aw) và ảnh hưởng đến chất lượng khô cần phải được tiến hành. Việc sử dụng muối và phụ gia nhằm làm giảm giá trị aw của sản phẩm và duy trì giá trị cảm quan chính là một trong những biện pháp ngăn cản sự biến đổi chất lượng cá khô rất có hiệu quả. 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Khảo sát đặc điểm hình thái và tính chất hóa lý của nguyên liệu các sặc rằn cũng như sự thay đổi của nó trong quá trình ướp muối, trong đó có sự quan tâm đến độ hoạt động của nước (aw). Đồng thời xác định phụ gia thích hợp để hạ thấp aw nhằm tạo ra bán thành phẩm tốt cho việc chế biến khô cá sặc rằn. Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 7 CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁ SẶC RẰN Cá sặc rằn có tên khoa học là Trichogaster Pectorialis Regan, tên địa phương là cá sặc bổi, cá lò tho, tên tiếng Anh là Snakeskin. Nguồn nguyên liệu này phân bố nhiều ở các nước Đông Nam Á như Thái Lan, Campuchia và Việt Nam. Cá sặc rằn phân bố rộng rãi trong nhiều thủy vực như kênh rạch, ruộng lúa, ao hồ. Tại Việt Nam, trong vùng châu thổ sông Mêkông, cá phân bố tập trung trong các vùng trũng ngập nước quanh năm, sinh sản tự nhiên trong ruộng, kinh mương nơi chúng cư trú, đặc biệt là có nhiều cây cỏ thủy sinh với nhiều chất hữu cơ. Hai tỉnh Cà Mau và Kiên Giang là vùng phân bố tập trung và có sản lượng cao hiện nay ở vùng ĐBSCL. Trong điều kiện nhiệt độ thích hợp từ 25 ÷ 350C, cá đạt khối lượng khoảng 140 gam/con sau 2 năm. Quan sát cá đực và cá cái cùng kích thước, thường cá đực có khối lượng nhỏ hơn. Hiện tượng cá đực có kích thước nhỏ, có thể do trong quá trình sinh sản, cá đực phải giữ tổ và chăm sóc cá con, nên ăn ít, hoặc không ăn trong thời gian này. Cũng như nhiều loài cá khác, ở thời kỳ đầu sau khi nở, cá dinh dưỡng bằng noãn hoàn. Sau khi noãn hoàn tiêu biến, cá chuyển sang ăn thức ăn bên ngoài. Cá sặc rằn thành thục lần đầu sau 7 tháng tuổi. Có thể phân biệt cá đực với các sọc ngang đậm nét chạy từ lưng xuống bụng rõ hơn cá cái và miệng của nó cũng lớn hơn. Sự phát triển tuyến sinh dục của cá sặc rằn ở vùng đồng bằng sông Cửu Long theo mùa rất rõ. Vào khoảng thời điểm giao mùa (khô sang mưa) là sự chuyển biến rất nhanh của tuyến sinh dục. Cá sinh sản trong suốt mùa mưa, nên trong đàn luôn xuất hiện những cá thể có mức độ thành thục khác nhau. ( truy cập ngày 24/01/2007) Bảng 1: Phân loại cá theo khối lượng Loại cá Khối lượng Đơn giá (đ/kg), tháng (1-2005) Loại 1 >200g/con 75,000 Loại 2 140÷200g/con 45,000 Loại 3 100÷140g/con 30,000 Cá lá <100g/con Không có giá Nguồn : Lâm Thanh Hùng, 2006 Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 8 Hình 1: Cá sặc rằn 2.2 TÍNH CHẤT CỦA ĐỘNG VẬT THỦY SẢN 2.2.1 Tính chất vật lý (i) Hình dạng Hình dạng cơ thể và chức năng của cá hoàn toàn thích nghi với cuộc sống bơi lội tư do trong nước. Cá có nhiều hình dạng khác nhau: - Hình thoi: cá nục, cá thu, cá ngừ. - Hình tên: cá cờ, cá kim. - Hình dẹp: cá chim, cá đuối, cá bơn. - Hình rắn: cá khoai, cá hố, cá dứa. Nhìn chung, cá có thể được phân chia thành hai dạng cơ bản: cá thân tròn và cá thân dẹt - Cá thân tròn như cá ngừ, cá thu, cá nhám. Cá thuộc nhóm này thường rất hoạt động, ưa bơi lội. - Cá thân dẹt như cá đuối, cá bơn thích ứng với đời sống ở đáy biển, và ít bơi lội. Do đặc điểm nước là môi trường thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật, chính vì thế một lượng lớn vi sinh vật được tìm thấy trên bề mặt ngoài của cá sống và cá vừa mới đánh bắt. Nếu cá có tỷ lệ diện tích bề mặt so với khối lượng của nó (còn gọi là diện tích bề mặt riêng) càng lớn thì càng dễ bị hư hỏng do hoạt động của vi sinh vật ở bề mặt cá. Chính vì thế, trước khi xử lý và bảo quản, cần phải rửa sạch cá để loại bỏ lớp nhớt bề mặt cá chứa vi sinh vật này. Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 9 (ii) Tỉ trọng của cá Cá có tỉ trọng gần bằng với tỉ trọng của nước. Giá trị này thay đổi tuỳ theo bộ phận trên cơ thể của cá, phụ thuộc vào thân nhiệt của cá, cá có nhiệt độ càng nhỏ thì tỉ trọng càng nhỏ (Lê Văn Hoàng, 2004) 2.2.2 Thành phần hóa học của thủy sản Thành phần hoá học chủ yếu của động vật thủy sản bao gồm nước, protein, muối vô cơ, vitamin… Các thành phần này khác nhau rất nhiều, thay đổi phụ thuộc vào giống, loại giới tính, điều kiện sinh sống… Ngoài ra, các yếu tố như thành phần thức ăn, môi trường sống, kích cỡ cá và các đặc tính môi trường cũng ảnh hưởng đến thành phần hoá học, đặc biệt là ở cá nuôi. Các yếu tố này có thể kiểm soát được trong chừng mực nào đó. Sự khác nhau về thành phần hoá học của cá và sự biến đổi của chúng có ảnh hưởng đến mùi vị và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm, việc bảo quản tươi nguyên liệu và qui trình chế biến. Bảng 2: Thành phần cơ bản của thịt cá tươi Thành phần Tỉ lệ (%) trong 100g thịt cá Protid 13 ÷ 20 Lipid 0,2 ÷20 Nước 48 ÷ 85 Chất khô 1 ÷ 2 Nguồn: Đảm bảo chất lượng sản phẩm thủy sản, NXB Nông Nghiệp, Hà Nội, 2002 2.3 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA NƯỚC ĐẾN TÍNH CHẤT THỰC PHẨM Khái niệm về độ hoạt động của nước đã được rất nhiều nhà khoa học quan tâm và xác định dựa trên khái niệm nhiệt động lực học (Van der Berg, 1986; Vega-Mercado et al., 1994; trích dẫn bởi Josep, 1999). Theo đó, độ họat động của nước là chỉ số biểu thị khả năng bảo quản của thực phẩm. Độ hoạt động của nước trong thực phẩm được thực hiện nhờ việc làm giảm lượng nước tự do, chính vì thế làm giảm sự phát triển của vi sinh vật và làm chậm các phản ứng hóa học (hình 2). Trong chế biến các sản phẩm sấy khô, độ hoạt động của nước giữ vai trò quan trọng trong việc xác định động học của quá trình sấy thông qua mối quan hệ giữa hàm lượng nước và sự thay đổi áp suất hơi. Trong đó, sự chênh lệch áp suất hơi nước
P là động lực của quá trình sấy (Josep, 1999). Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 10 Độ hoạt động của nước cũng biểu thị độ tự do, độ linh động của nước, là tỉ số giữa áp suất hơi riêng phần của nước cân bằng trong thực phẩm với áp suất hơi nước riêng phần bão hòa của hơi nước trong không khí ở cùng một nhiệt độ aw = P H20 ddich/ P H20 tinh khiết Độ hoạt động của nước biến đổi từ 0 ÷ 1; Trong đó, nước tinh khiết có aw=1 và aw = 0 trong trường hợp xương khô. Ở điều kiện cân bằng với tiểu khí quyển, độ ẩm tương đối của không khí ở trạng thái cân bằng với thực phẩm (aw = %ERH / 100). Hình 2: Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến quá trình gây hư hỏng thực phẩm Nguồn: Fellow, 2000 2.3.1 Hoạt độ của nước và sự phát triển của vi sinh vật Chỉ tiêu quan trọng nhất trong mối liên hệ với nước của từng vi sinh vật riêng biệt là aw tối thiểu để vi sinh vật phát triển được (bảng 3). Tế bào vi sinh vật chứa lượng nước rất lớn (từ 70 ÷ 85%), muốn trao đổi chất và tiến hành mọi họat động khác vi sinh vật cần có lượng nước nhất định trong môi trường. Thường thì mỗi loại vi sinh vật có một giới hạn về độ ẩm tối thích để phát triển, song không phải loại nước nào chúng cũng có thể sử dụng được, tất cả phụ thuộc vào mức hữu dụng của nước. Đa số vi sinh vật cần nước ở dạng tự do, dễ hấp phụ bởi vì có những chất rắn và những chất hòa tan có khả năng hút giữ những phân tử nước khá chặt khiến chúng trở nên không sử dụng được. Nói chung, với nấm mốc có aw tối thiểu là 0,8; riêng với nấm mốc ưa khô aw tối thiểu là 0,65; với nấm men có aw tối thiểu là 0,88; riêng với nấm Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 11 men ưa thấm thì aw tối thiểu là 0,6; với vi khuẩn có aw tối thiểu là 0,91; riêng với vi khuẩn ưa mặn là 0,75 (Lê Ngọc Tú, 2003) Bảng 3: Giá trị aw tối thiểu cho phép các vi sinh vật phát triển Vi sinh vật aw tối thiểu Clostridium botulinium A 0,95 Clostridium botulinium B 0,94 Escherichia coli 0,95 Staphylococcus aureus 0,86 Bacillus cereus 0,95 Aspergillus candidus 0,75 Aspergillus flavus 0,78 Aspergillus niger 0,77 Sachromyces bailii 0,80 Sachromyces cerevisae 0,90 Nguồn: Lê Ngọc Tú,2003 2.3.2 Hoạt độ của nước và phản ứng oxy hóa chất béo thực phẩm Khi hoạt độ nước thấp, tương ứng với vùng hình thành lớp đơn phân ở trên bề mặt sản phẩm, sự oxy hoá chất béo xảy ra mạnh mẽ. Cùng với sự tăng hoạt độ nước thì cường độ oxy hóa lại bị giảm lại và khi aw =0,3 thì cường độ oxy hóa là cực tiểu. Sau đó cường độ oxy hóa lại bắt đầu tăng cho đến khi aw =0,7 thì cường độ oxy hóa cực đại. 2.3.3 Hoạt độ của nước và phản ứng xúc tác enzyme Trong các phản ứng enzyme, nước có vai trò quan trọng trong sự linh động của enzyme và dịch chuyển của cơ chất. Trong các phản ứng thủy phân do enzyme, nước còn có sự tham gia phản ứng tích cực hơn. Ở hàm lượng nước rất thấp các enzyme hầu như không hoạt động được. Nước tự do trong trường hợp này không đủ để thực hiện phản ứng. Khi tiếp xúc nhiệt độ cao, các enzyme trong sản phẩm có aw thấp có phần apocoezyme (protein) bền hơn khi ở trong sản phẩm có aw cao. Vì vậy muốn vô hoạt enzyme người ta thường vô hoạt ở độ ẩm cao trong khi đó để bảo vệ hoạt tính enzyme người ta thực hiện xử lý có nhiệt ở độ ẩm thấp hoặc dùng các chất làm giảm aw như glycerin, propylen glycerine, sorbitol, glucose, sucrose… Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 12 2.3.4 Hoạt độ của nước và phản ứng hóa nâu không enzyme (Maillard) Phản ứng Maillard có tốc độ lớn ở aw =0,75 (lúc sản phẩm khá khô). Phản ứng xảy ra chậm trong trường hợp thật khô hoặc có hàm lượng nước cao. Sự hóa nâu này xảy ra mạnh ở các sản phẩm sấy khô. Ở hầu hết các sản phẩm sấy khô, sự hóa nâu cần khống chế ở giai đoạn phát triển chất màu melanoidine để có chất lượng cảm quan cao. Độ họat động của nước có thể được điều chỉnh thông qua một số biện pháp tách nước như quá trình cô đặc, lạnh đông, sấy,... Sấy kết hợp với bổ sung chất tan là một trong những biện pháp được sử dụng lâu đời đặc biệt là đối với sản phẩm cá khô từ nguyên liệu tươi có độ ẩm cao. Do đó, cá được làm giảm độ hoạt động nước nhờ tách nước bằng tác nhân cơ học có hoặc không có bổ sung thành phần chất tan. Điều này phụ thuộc vào loại sản phẩm và đặc điểm của từng vùng. 2.4 ƯỚP MUỐI CÁ TRƯỚC KHI SẤY Với nguyên tắc làm giảm độ ẩm sản phẩm, kéo dài thời gian bảo quản, cá sấy khô là phương thức bảo quản cá rất phổ biến và rất dễ thực hiện. Để thực phẩm khô có thể bảo quản được trong môi trường không khí bình thường, không có sự hút ẩm xảy ra thì nguyên liệu phải được sấy đến giá trị aw cân bằng với độ ẩm tương đối của không khí. Tuy nhiên, độ ẩm tương ứng với giá trị aw cân bằng này thường rất thấp (bảng 4). Chính vì thế, một trong những bước quan trọng trong quá trình chế biến khô cá là ngâm cá trong dung dịch muối trước khi phơi sấy. Việc tìm hiểu vai trò của muối trong quá trình chế biến các sản phẩm khô cho thấy được tầm quan trọng muối trong các thực phẩm này. Bảng 4: Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối của không khí (RH) đến độ ẩm cuối của cá nạc RH của không khí (%) Độ ẩm tối thiểu đạt được trong cá (%) 20 30 40 50 60 70 80 7 8 10 12 15 18 24 Nguồn: Seaqip, 2005 Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 13 2.4.1 Vai trò của muối Muối trước tiên được biết đến như là một chất tạo vị cho sản phẩm, đồng thời làm giảm aw và kiềm hãm sự phát triển của vi khuẩn. Muối là chất hình thành vị cho sản phẩm, chủ yếu là nhờ vào sự hiện diện của ion Cl-. Khi muối hòa tan vào trong thịt, muối sẽ hình thành nên phức hợp với protein của mô cơ. Phức chất này thường ổn định trong điều kiện lạnh, nhưng dễ dàng bị phá huỷ khi đun nóng. Chính vì vậy, với cùng nồng độ muối sử dụng, các sản phẩm không gia nhiệt thường có vị mặn hơn các sản phẩm đã được đun nấu (Nguyễn Văn Mười, 2006). Về ảnh hưởng của muối đến độ hoạt động của nước đã được nhiều nghiên cứu khẳng định. Các nghiên cứu của Leistener el al. (1981), Gauthier el al.(1986) và Lin el al.(1980) đã chứng minh có sự thay đổi rõ rệt giá trị aw trong sản phẩm thịt và thịt muối khi có mặt của muối NaCl. Muối có ảnh hưởng quan trọng đến đường đẳng nhiệt hấp thu của thịt muối tại giá trị aw >0,75. Trong khoảng aw >0,75, aw giảm khi hàm lượng muối trong thịt tăng. Ngược lại aw <0,75, hàm lượng muối không ảnh hưởng đến đường đẳng nhiệt hấp thu. (Lioutas el al.(1984). Mujica el al. (1989) đã có kết luận tương tự đối với sản phẩm thịt sấy. Giá trị độ hoạt động của nước aw thay đổi phụ thuộc rất lớn vào nồng độ muối sử dụng. Thông thường, độ hoạt động của nước giảm dần khi nồng độ muối tăng (bảng 5). Tuy nhiên, việc lạm dụng hàm lượng muối ngâm cao có thể làm cho nguyên liệu có vị mặn hơn mức mong muốn, đồng thời với nồng độ muối ngâm tối đa có thể sử dụng (nồng độ bão hòa) hay ướp muối khô còn có thể gây nên biến tính mạnh protein làm thay đổi cấu trúc cơ thịt và thay đổi các tính chất hóa lý của nguyên liệu (Josep, 1999). Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 14 Bảng 5: Nồng độ molan của muối ứng với các giá trị aw khác nhau ở 250C Nồng độ muối wa 0,15 0,995 1,7 0,99 0,607 0,98 1,2 0,96 1,77 0,94 2,31 0,92 2,83 0,9 4,03 0,85 5,15 0,8 Nguồn: Lê Ngọc Tú, 2003 2.4.2 Một số đặc điểm của quá trình muối cá Những đặc điểm cấu trúc hóa học của mô cá có ảnh hưởng lớn tới tiến trình muối cá, chủ yếu là sự trao đổi trong hệ dung dịch muối và cá. Do thẩm thấu và khuếch tán các chất có trong dung dịch muối (NaCl, H2O) và trong cá (H2O, các chất chứa Nitơ), qua khoảng thời gian nhất định hệ này chuyển thành cân bằng tương đối. Quá trình muối cá thể chia thành ba giai đoạn: - Giai đoạn đầu : Hệ cá-dung dịch muối dưới tác động của áp suất thẩm thấu lớn, xảy ra sự dịch chuyển mạnh các hạt muối vào cá và kèm theo sự dịch chuyển mạnh của nước từ cá vào dung dịch muối xung quanh. Từ đó làm tăng lượng muối và giảm đáng kể lượng nước trong dịch tế bào cá. Nồng độ của dịch muối trong cá được tăng lên nhanh chóng. - Giai đoạn hai : Hệ cá - dung dịch muối tiếp tục chịu sự tác động của áp suất thẩm thấu nhưng nhỏ hơn áp suất thẩm thấu của giai đoạn một. Tốc độ di chuyển của muối vào cá và nước ra khỏi cá chậm lại. Cuối giai đoạn hai, dịch bào trong các lớp bề mặt cơ thể cá được bão hoà muối hoàn toàn, tạo nên hàng rào ngăn sự chuyển nước ra khỏi cá. - Giai đoạn ba : Hệ cá - dung dịch muối dưới tác động của áp suất thẩm thấu hạ dần đến khi đạt giá trị không. Sự chuyển dịch muối từ dung dịch vào cá được tiếp tục, còn nước ra khỏi cá bị dừng lại. Nồng độ dung dịch muối trong dịch bào ở tất cả bộ phận của cơ thể tiến gần tới nồng độ của dung dịch muối ở bên ngoài cá và cuối cùng đạt tới thời điểm cân bằng nhau. Thịt cá đặc lại, có vị muối rõ rệt. Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 15 Hình 3: Các giai đoạn của quá trình muối cá - Các mũi tên chỉ hướng chuyển động của các phần tử muối và cá. - Các phần tử muối được biểu diễn bằng các điểm chấm chấm - Còn lớp giới hạn được biểu diễn bằng đường chấm chấm Nguồn: Lê Văn Hoàng, 2004. 2.4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự ngấm muối của nguyên liệu (i) Nồng độ muối và thời gian muối Nồng độ muối trong dung dịch càng cao, tốc độ ngấm muối càng nhanh. Tuy nhiên có giới hạn cực đại ở một nồng độ muối nhất định. Tốc độ thẩm thấu muối ăn vào nguyên liệu tỉ lệ thuận với thời gian ngâm nhưng đến một khoảng thời gian nhất định thì tốc độ thẩm thấu chậm dần và ngừng lại ở trạng thái cân bằng. (ii) Hình dạng và kích thước nguyên liệu Diện tích bề mặt càng lớn thì tốc độ thẩm thấu càng cao và ngược lại. Kích thước nguyên liệu càng nhỏ, mỏng thì thời gian ngấm muối càng tốt. (iii) Thành phần hóa học và cấu trúc nguyên liệu Do muối ăn không hòa tan trong chất béo nên hàm lượng béo cao sẽ ngăn cản một phần muối thấm vào nguyên liệu. Nguyên liệu có cấu trúc càng lỏng lẻo thì khả năng ngấm muối càng tốt do các phân tử muối di chuyển dễ dàng hơn trong nguyên liệu, tăng khả năng khuếch tán, rút ngắn được thời gian ngâm. (iv) Độ tinh khiết của muối ăn Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 16 Trong muối ăn, ngoài NaCl chiếm tỷ lệ lớn (trên 90%) còn có nhiều tạp chất khác như muối của Ca2+ và Mg2+. Trong quá trình muối, các ion này sẽ làm giảm tốc độ thẩm thấu muối. (v) Nhiệt độ ngâm muối Nhiệt độ tăng lên thì tốc độ thẩm thấu của muối tăng lên, rút ngắn được thời gian ngâm muối. Tuy vậy không thể ngâm ở nhiệt độ cao do hoạt động của các enzyme phân giải và vi sinh vật làm giảm phẩm chất nguyên liệu. (Lê Văn Hoàng, 2004) 2.5 VAI TRÒ CỦA GLYCEROL VÀ SORBITOL TRONG VIỆC HẠ THẤP ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA NƯỚC Để bảo quản được sản phẩm khô, giá trị độ ẩm tối thiểu trong sản phẩm rất thấp. Khi đó, sản phẩm có cấu trúc khô cứng, làm giảm giá trị cảm quan, đồng thời giảm hiệu quả kinh tế. Chính vì lý do này, việc bổ sung các chất tan hay các quá trình khác nhằm làm giảm thiểu giá trị aw nhưng vẫn duy trì độ ẩm thực phẩm ở mức cao như mong muốn được đề nghị. - Các chất làm giảm độ hoạt động của nước bao gồm - Glycols (PEG’s, propylene Các chất có tác dụng glycol) - Alcohols - Đường (sorbitol, syrup bắp giàu fructose) - Muối calcium và sodium - Glycerin - Gums (xanthan) - Proteins Bên cạnh việc ngâm muối, đường sucrose, glucose thường là chất bổ sung được sử dụng phổ biến để hạ thấp được aw của nguyên liệu. Nghiên cứu của Đoàn Thị Kiều Tiên (2006) đã cho thấy, đường glucose và sucrose có khả năng làm giảm đáng kể aw của khô cá sặc rằn. Tuy nhiên, một số nghiên cứu về sử dụng ảnh hưởng của các thành phần chất tan (chủ yếu là sucrose và các polyols) trong hạ thấp aw đến khả năng kháng nhiệt của vi sinh vật trong sản phẩm khô đã đưa ra một số vấn đề quan trọng cần quan tâm. Sự có mặt của glucose trong việc làm giảm aw có khả năng thúc đẩy nhanh sự phá hủy do nhiệt của Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 17 Staphylococcus aureus nhưng lại có tác dụng bảo vệ E. Coli và Pseudomonas fluorescens (Calhoun and Frazier, 1966; trích dẫn bởi Chiewchan et al., 2005). Các nghiên cứu của Corry (1974, trích dẫn bởi Chiewchan et al.(2005), Archer et al. (1998); Mattick et al. (2001) cho thấy, việc bổ sung sucrose sẽ làm gia tăng khả năng kháng nhiệt của một số vi sinh vật gây bệnh, bào tử sinh độc tố, đặc biệt là Samonella hơn khi bổ sung fructose, glycerol và sorbitol. Chính vì thế, việc nghiên cứu sử dụng các chất tan khác, thay thế glucose và sucrose như sorbitol và glycerol là điều cần thiết. Bên cạnh đó, việc bổ sung sorbitol và glycerol rút ngắn được rất nhiều thời gian sấy nhờ vào khả năng làm biến tính protein, tạo cấu trúc chặt chẽ hơn và làm giảm lượng nước tự do trong nguyên liệu (Tomokazu Kubo, 2003). Xét về mặt cảm quan, sorbitol và glycerol cho cá có giá trị cảm quan cao, bề mặt cá khô mềm mại, thịt cá khô có màu trắng đẹp. Hình 4: Công thức cấu tạo glycerol (E422) Hình 5: Công thức cấu tạo sorbitol (E420) Bảng 6: Nồng độ molan của glycerol ứng với các giá trị aw khác nhau ở 25oC Nồng độ aw 0,15 0,995 1,8 0,99 0,607 0,98 1,2 0,96 1,77 0,94 2,31 0,92 2,83 0,9 4,03 0,85 5,15 0,8 Nguồn: Lê Ngọc Tú,2003 Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 18 Glycerol được cho vào thực phẩm đóng vai trò là chất giữ ẩm, chất nhũ hóa, ổn định, glycerol có thể được sử dụng cho sản phẩm thủy sản hun khói, sấy khô, lên men hoặc ướp muối. Trong thực phẩm, sorbitol đóng vai trò là chất làm ngọt, độ ngọt bằng 60% độ ngọt của sucrose. Trong các sản phẩm kẹo, chewing gum.., sorbitol tạo độ ngọt vừa phải, tạo độ sệt và làm sản phẩm có mùi vị đặt biệt. Khi kết hợp sorbitol với các loại đường khác, có thể làm giảm sự kết tinh trong thực phẩm. Thêm sorbitol vào syrup sucrose sẽ làm giảm sự kết tinh trong suốt quá trình tồn trữ. Ngoài ra, sorbitol còn là chất làm ẩm, ổn định. Trong sản phẩm thủy sản hun khói, sấy khô, lên men hoặc ướp muối giới hạn tối đa là: 35000 mg/kg sản phẩm (Cục quản lý chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm, 2001). Ngoài ra sorbitol còn cải thiện cấu trúc, làm giảm sự quá khô cứng của sản phẩm mực sấy (Tamokazu Kubo el al.,2003). Glycerol và sorbitol được thêm vào thực phẩm với vai trò là chất giữ ẩm, có khả năng liên kết với nước và điều khiển aw. Thêm glycerol và sorbitol vào cá khô có tác dụng làm giảm aw, ổn định sản phẩm, giữ được cấu trúc ban đầu và giảm độ hoạt động của vi sinh vật. Trong sản phẩm thịt, sử dụng glycerol, gelatin và sorbitol có thể giảm aw đến 0,61- 0,79 (Sarab Koerber, 2000). Sử dụng propylen glycol, sucrose và NaCl để đạt aw 0,78-0,79 trong sản phẩm thực phẩm bán khô (Sloan el al.,1977). Sử dụng kết hợp đường 7%, glycerol 2%, propylen glycol 1% và muối 1,5% đạt aw =0,85._. trong sản phẩm ép đùn của ngũ cốc. (Linko el al.,1985) Bảng 7: Hàm ẩm một số chất tại độ hoạt động của nước bằng 0,8 Tên chất Hàm ẩm(%) (Căn bản khô) Glycerol 108 Sorbitol 67 Saccharose 56 Sodium chloride 332 Nguồn.Belitz and Grosch,1982 2.6 NHỮNG NGHIÊN CỨU CÓ LIÊN QUAN Trong những năm gần đây đã có rất nhiều nghiên cứu liên quan đến cá sặc rằn. Thành phần nguyên liệu cá sặc rằn tính theo căn bản ướt gồm có 77,68% ẩm, 3,7% béo, 2,68% NaCl. Còn thành phần khô cá sặc rằn tính theo căn bản ướt gồn có 34÷54% ẩm, aw=0,73÷0,74, hàm lượng muối 14,65%, vì vậy sản phẩm trên thị trường cò khá mặn, không phù hợp với mức độ cảm quan. Lượng béo còn trong khô cá là 9,4%. Với phần Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 19 trăm béo này khô cá sặc rằn rất dễ bị oxy hoá trong quá trình bảo quản (Đoàn Thị Kiều Tiên, 2006) Về nồng độ muối ngâm, nồng độ muối 19,5% sấy đến 43% ẩm (theo trọng lượng khô) và aw=0,71 được xem là điều kiện bảo quản tối ưu (Huỳnh Ngọc Kim Nguyên, 2005) Ngâm muối nồng độ 22%, sau đó sử dụng đường glucose và rượu ướp hỗn hợp ở nồng độ đường 1,5% và hàm lượng rượu 35ml/kg nguyên liệu, sấy đến 34% căn bản ướt, khi đó aw=0,64÷0,65 được coi là giới hạn an toàn của sản phẩm (Đoàn Thị Kiều Tiên, 2006) Các nghiên cứu sử dụng glycerol và sorbitol trong việc giảm aw và cải thiện cấu trúc sản phẩm cũng thu nhiều kết quả khả quan. Ann H. Barrett el al. (1998) đã chứng minh được, cấu trúc sản phẩm bò bít-tết có thể được duy trì khi bổ sung glycerol vào trong nguyên liệu với hàm lượng 2% hoặc 4%. Đối với các loại thực vật như nấm rơm, việc bổ sung sorbiol với hàm lượng 10 gam/100 gam nấm và bảo quản trong bao bì PVC ở nhiệt độ 10oC sẽ giúp nấm rơm giữ được bề mặt có độ ẩm như lúc ban đầu. (Roy el al., 1995) Trong sản phẩm mực sấy, khi bổ sung sorbitol ngoài tác dụng cải thiện cấu trúc sản phẩm sorbitol còn có khả năng rút ngắn thời gian sấy (Tamokazu Kubo el al.,2003) 2.7 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Nghiên cứu được thực hiện dựa trên quy trình chế biến khô cá sặc rằn tổng quát đã được khảo sát từ những nghiên cứu trước (Đoàn Thị Kiều Tiên, 2006; Nguyễn Thị Mỹ Hạnh, 2006). Đồng thời, các thông số như (i) nồng độ dung dịch muối NaCl sử dụng cho quá trình ngâm cá được cố định theo kết quả tối ưu từ các nghiên cứu trên là 22%; (ii) Khô cá sặc rằn có độ ẩm dao động ở mức 34% (tính theo căn bản ướt). Nội dung nghiên cứu chủ yếu của bao gồm: - Xác định tính chất ban đầu và thành phần hóa học cơ bản của nguyên liệu - Khảo sát ảnh hưởng của việc bổ sung sorbitol đến sự thay đổi tính chất hóa lý của sản phẩm (thể hiện qua giá trị aw và kết quả đánh giá cảm quan) - Khảo sát ảnh hưởng của việc bổ sung glycerol đến sự thay đổi tính chất hóa lý của sản phẩm (thể hiện qua giá trị aw và kết quả đánh giá cảm quan) - Xác định khả năng tương tác của việc bổ sung kết hợp glycerol và sorbitol sự thay đổi đến tính chất hoá lý sản phẩm (aw và kết quả đánh giá cảm quan) Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 20 CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM 3.1.1 Địa điểm, thời gian thí nghiệm Thí nghiệm được tiến hành tại Phòng thí nghiệm bộ môn Công nghệ thực phẩm, khoa Nông nghiệp và sinh học ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ trong 12 tuần, từ 26/2/2007 đến 27/5/2007. 3.1.2 Dụng cụ, thiết bị - Phễu - Bình hút ẩm - Tủ sấy - Pipet - Bình tam giác - Ống đong - Lò nung - Buret - Cân - Cốc thuỷ tinh 100ml - Bình định mức - Chén sứ 3.1.3 Hoá chất - H2SO4 đậm đặc - Dung dịch NaOH 40% - Dung dịch acid boric 20g/l - Dung dịch H2SO4 0,1N - Eter dầu hoả - Sorbitol - Glycerol 3.1.4 Nguyên liệu Nguyên liệu cá sặc rằn được mua tại các hộ nuôi ở phường Long Tuyền, quận Bình Thủy, thành phố Cần Thơ. Yêu cầu là cá phải còn sống cho đến khi tiến hành thí nghiệm, khối lượng dao động 70 ÷ 140 gam/con. Luận văn tốt nghiệp khóa 28 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng xxi 3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.2.1 Phương pháp nghiên cứu thành phần hoá học Các chỉ tiêu hóa lý cơ bản của cá được phân tích theo phương pháp được trình bày ở bảng 8. Chi tiết cách thức tiến hành được tổng hợp ở phần phụ lục. Bảng 8: Phương pháp xác định các chỉ tiêu cơ bản Thành phần Phương pháp pH pH kế Độ ẩm Sấy ở nhiệt độ 105oC đến khối lượng không đổi Protein Kjeldahl Lipid Soxhlet Tro Nung đến 550oC Độ hoạt động của nước Sử dụng thiết bị đo aw Rotronic 3.2.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm Từ kết quả các nghiên cứu trước đây, quy trình tham chiếu cho quá trình chế biến khô cá sặc rằn được đề nghị theo sơ đồ ở hình 6: Cá sống  Xử lý (Làm sạch vảy, bỏ mang, nắp mang và nội tạng)  Ngâm muối NaCl (nồng độ muối 22%)  Nước muối 2%  Rửa khử muối  Sấy 50oC  Sản phẩm Hình 6: Sơ đồ tổng quát chế biến khô cá sặc rằn Các thí nghiệm được tiến hành ngẫu nhiên với 2 lần lặp lại. Thông số thu được từ thí nghiệm trước là cơ sở cho việc thực hiện các thí nghiệm kế tiếp. Kết quả thí nghiệm được thống kê theo phần mềm Statgraphic 4.0 Thí nghiệm 1: Xác định tính chất của nguyên liệu ban đầu Luận văn tốt nghiệp khóa 28 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng xxii (i) Thí nghiệm 1a: Xác định tính chất cơ bản của nguyên liệu Mục đích: Xác định tính chất cơ bản của nguyên liệu ban đầu theo sự thay đổi khối lượng cá. Trên cơ sở đó chọn nguyên liệu có khối lượng thích hợp. Tiến hành thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí như sơ đồ ở hình 7. Cá sặc rằn còn sống sau khi được vận chuyển về tiến hành cân nguyên liệu nhằm làm cơ sở phân chia cá thành các nhóm khác nhau. Sau đó, cá được đo kích thước và cân khối lượng từng thành phần nguyên liệu đã được phi-lê phân tách nhằm xác định tỉ lệ các thành phần thịt, đầu, xương, nội tạng, vây, vẩy. Sau đó phần thịt cá được bằm nhuyễn để tiến hành phân tích ẩm Cá sặc rằn  Cân  Phân loại theo khối lượng 50-60g 60-70g 70-80g 80-90g 90-100g >100g  Xác định kích thước cá (dài, dày, rộng)  Phi-lê, phân tách các thành phần nguyên liệu Thịt cá Nội tạng Vây ,vẩy Đầu, xương  Xử lý thống kê Hình 7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1a Kết quả thu nhận - Xây dựng tương quan giữa khối lượng và kích thước cá. - Tỉ lệ về khối lượng của các thành phần ở các khối lượng nguyên liệu khác nhau. - Độ ẩm của thịt cá theo khối lượng nguyên liệu. Chọn lựa nguyên liệu phù hợp cho việc chế biến khô cá sặc rằn. Luận văn tốt nghiệp khóa 28 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng xxiii (ii) Thí nghiệm 1b : Xác định thành phần hóa học cơ bản của nguyên liệu Mục đích Xác định thành phần hóa học cơ bản của nguyên liệu, làm cơ sở cho các thí nghiệm tiếp theo Tiến hành thí nghiệm Cá sặc rằn với khối lượng phù hợp chọn lựa từ thí nghiệm 1a được xử lý phi-lê lấy thịt cá. Tiến hành băm nhuyễn phần thịt để chuẩn bị cho các phân tích hóa học các chỉ tiêu cơ bản của thịt cá được quan tâm là độ ẩm, hàm lượng protein, hàm lượng lipid, hàm lượng tro. Kết quả thu nhận Thành phần hóa học cơ bản của cá sặc rằn ở khối lượng nguyên liệu được chọn. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của việc bổ sung sorbitol đến tính chất hóa lý của khô cá sặc rằn. (i) Mục đích Xác định mối tương quan giữa hàm lượng sorbitol thêm vào với độ hoạt động của nước trong khô cá sặc rằn ở công đoạn ướp muối. Từ đó chọn ra sản phẩm có giá trị cảm quan cao và giá trị aw phù hợp. (ii) Tiến hành thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí theo sơ đồ ở hình 8. Cá sặc rằn có khối lượng phù hợp theo kết quả thí nghiệm 1, tiến hành xử lý, làm sạch. Cá sau xử lý được ngâm trong dung dịch muối NaCl 22% (số liệu tối ưu từ các nghiên cứu trước) đến mức cân bằng (ngâm qua đêm). Cá sau khi ngâm muối vớt ra, để ráo, cân xác định khối lượng nhằm làm cơ sở cho quá trình tẩm ướp sorbitol. Sau khi cân, sấy sơ bộ cá ở 50oC trong 60 phút rồi tẩm ướp dung dịch sorbitol với 6 mức hàm lượng sorbitol khác nhau: 0%, 5%, 7,5%, 10%, 12,5%, 15% (so với khối lượng nguyên liệu). Sau quá trình tẩm ướp, cá được cân để xác định khối lượng trước khi sấy nhằm xác định thời điểm dừng của quá trình sấy. Sấy cá trong tủ sấy ở 50oC đến 34% độ ẩm của sản phẩm theo căn bản ướt. Tiến hành đo giá trị aw của sản phẩm đồng thời phân tích chính xác độ ẩm của sản phẩm. Luận văn tốt nghiệp khóa 28 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng xxiv Cá sặc rằn  Xử lý  Ngâm dung dịch muối (22%)  Vớt ráo, cân  Sấy sơ bộ (50oC, 60 ph)  Ướp Sorbitol 0% 5% 7,5% 10% 12,5% 15%  Vớt ra để ráo  Cân  Xác định điểm dừng của quá  trình sấy Sấy (34% ẩm)  Dựa trên tính toán cân bằng  vật chất Sản phẩm  Đo độ ẩm, aw Hình 8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 (iii) Kết quả thu nhận - Giản đồ biểu diễn mối quan hệ giữa aw và hàm lượng sorbitol bổ sung - Xác định hàm lượng sorbitol thích hợp cho sản phảm có giá trị cảm quan cao và aw phù hợp Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của glycerol đến tính chất hóa lý của nguyên liệu. (i) Mục đích Xác định mối tương quan giữa hàm lượng glycerol thêm vào khi ướp muối với độ hoạt động của nước trong khô cá sặc rằn. Từ đó chọn ra sản phẩm có giá trị cảm quan cao và giá trị aw phù hợp. (ii) Tiến hành thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí theo sơ đồ ở hình 9. Cá sặc rằn có khối lượng phù hợp theo kết quả thí nghiệm 1, tiến hành xử lý, làm sạch. Cá sau xử lý được ngâm trong dung dịch muối NaCl Luận văn tốt nghiệp khóa 28 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng xxv 22% (số liệu tối ưu từ các nghiên cứu trước) đến mức cân bằng (ngâm qua đêm). Cá sau khi ngâm muối vớt ra, để ráo, cân xác định khối lượng nhằm làm cơ sở cho quá trình tẩm ướp glycerol. Sau khi cân, sấy sơ bộ cá ở 50oC trong 60 phút rồi tẩm ướp dung dịch glycerol với 6 mức hàm lượng glycerol khác nhau: 0%, 2%, 4%, 6%, 8%, 10% (so với khối lượng nguyên liệu). Sau quá trình tẩm ướp, cá được cân để xác định khối lượng trước khi sấy nhằm xác định thời điểm dừng của quá trình sấy. Sấy cá trong tủ sấy ở 50oC đến 34% độ ẩm của sản phẩm theo căn bản ướt. Tiến hành đo giá trị aw của sản phẩm đồng thời phân tích chính xác độ ẩm của sản phẩm. Cá sặc rằn  Xử lý  Ngâm dung dịch muối (22%)  Vớt ráo, cân  Sấy sơ bộ (50oC, 60 ph)  Ướp Glycerol 0% 2% 4% 6% 8% 10%  Vớt ra để ráo  Cân  Xác định điểm dừng của quá  trình sấy Sấy (34% ẩm)  Dựa trên tính toán cân bằng  vật chất Sản phẩm  Đo độ ẩm, aw Hình 9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 (iii) Kết quả thu nhận - Giản đồ biểu diễn mối quan hệ giữa aw và hàm lượng glycerol bổ sung - Xác định hàm lượng sorbitol thích hợp cho sản phảm có giá trị cảm quan cao và aw phù hợp Luận văn tốt nghiệp khóa 28 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng xxvi Thí nghiệm 4: Khảo sát khả năng tương tác của sorbitol và glycerol đến tính chất hóa lý của nguyên liệu. (i) Mục đích Xác định mối tương quan giữa hàm lượng sorbitol, glycerol thêm vào khi ướp muối với độ hoạt động của nước ở khô cá sặc rằn. Từ đó chọn ra sản phẩm có giá trị cảm quan cao và aw phù hợp. (ii) Tiến hành thí nghiệm Nghiên cứu được tiến hành tương tự thí nghiệm 2 và 3. Cá sặc rằn sau khi được xử lý, ngâm muối và sấy sơ bộ sẽ được tẩm ướp kết hợp dung dịch chứa sorbitol và glycerol. Trong khảo sát này, các mức độ thay đổi của nghiệm thức được bố trí dựa trên hàm lượng sorbitol và glycerol tối ưu thu được từ thí nghiệm 2 và 3 với sự tăng giảm từ 2 đến 4 đơn vị so với giá trị chuẩn (± 2 ÷ 4% so với nồng độ sorbitol và glycerol tối ưu). Sơ đồ thí nghiệm được bố trí như hình 10: Cá sặc rằn  Xử lý  Ngâm dung dịch muối (22%)  Vớt ráo, cân  Sấy sơ bộ (50oC, 60 ph)  Ướp kết hợp sorbitol (S%) và glycerol (G%)  ……. (S -2%)* (G – 2%) S – G (S+2%)* (G+2%)…….  Vớt ra để ráo  Cân  Xác định điểm dừng của quá  trình sấy Sấy (34% ẩm)  Dựa trên tính toán cân bằng  vật chất Sản phẩm  Đo độ ẩm, aw Hình 10: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4 Luận văn tốt nghiệp khóa 28 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng xxvii (iii) Kết quả thu nhận - Giản đồ biểu diễn mối quan hệ giữa aw và hàm lượng kết hợp giữa sorbitol và glycerol. - Xác định hàm lượng kết hợp giữa sorbitol và glycerol thích hợp. Luận văn tốt nghiệp khóa 28 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng xxviii CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ THẢO LUẬN 4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ THAY ĐỔI KHỐI LƯỢNG CÁ ĐẾN TÍNH CHẤT CỦA NGUYÊN LIỆU Nguyên liệu cá sặc rằn sử dụng cho nghiên cứu được thu mua ở cùng một vùng nuôi nguyên liệu (phường Long Tuyền, quận Bình Thủy, thành phố Cần Thơ) nhằm ổn định các yếu tố về môi trường, chế độ nuôi dưỡng. Ở thời điểm nghiên cứu của đề tài, cá sặc rằn được nuôi chủ yếu là cá trứng nên thường thuộc giống cá cái, mỡ nhiều và có khối lượng nhỏ (Murray et al., 2001). Trong quá trình chế biến cá khô, kích thước cá là nhân tố có ảnh hưởng rất lớn đến việc thiết kế hệ thống sấy. Bên cạnh các yếu tố về môi trường, chế độ nuôi dưỡng, sự thay đổi kích thước cá phụ thuộc rất lớn vào độ tuổi và giới tính. Các yếu tố này thường có ảnh hưởng đến giá trị chất lượng của nguyên liệu. Chính vì thế, việc nghiên cứu ảnh hưởng sự thay đổi khối lượng cá đến tính chất ban đầu của nguyên liệu cần được quan tâm. Các tính chất cơ bản của nguyên liệu được khảo sát là sự thay đổi kích thước, sự khác biệt về độ ẩm cũng như tỷ lệ các thành phần thịt, xương, nội tạng … của nguyên liệu. Thành phần hóa học của nhóm nguyên liệu phổ biến được sử dụng cho các nghiên cứu tiếp theo sẽ được phân tích. 4.1.1 Ảnh hưởng của sự thay đổi khối lượng đến kích thước nguyên liệu Cá sặc rằn được phân chia thành 6 nhóm có khối lượng khác nhau, từ nhóm nhỏ nhất có khối lượng 50 ÷ 60 gam đến nhóm có khối lượng lớn hơn 100 gam. Tiến hành đo kích thước cá theo sự thay đổi khối lượng. Từ các thông số đã đo đạc được, tỷ lệ giữa chiều dài/chiều rộng; chiều dài/chiều dày và chiều rộng/chiều dày cũng được tính toán. Số liệu sau khi thu thập được xử lý thống kê theo chương trình Statgraphic 4.0. Kết quả được trình bày ở bảng 9; đồ thị biểu diễn sự tương quan giữa khối lượng và kích thước nguyên liệu cá được biểu diễn ở hình 11 và hình 12. Luận văn tốt nghiệp khóa 28 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng xxix Bảng 9: Sự thay đổi kích thước cá sặc rằn theo khối lượng Nhóm cá Dài Rộng Dày Tỉ lệ dài/rộng Tỉ lệ dài/dày Tỉ lệ rộng/dày Nhóm 50-60g 157,0a 48,7a 15,3a 3,1a 7,0 a 2,3a Nhóm 60-70g 171,3 b 53,0ab 15,3a 3,1a 8,2 ab 2,6ab Nhóm 70-80g 171,5 b 53,8ab 19,5 b 3,1a 8,3 ab 2,7abc Nhóm 80-90g 174,4 bc 55,3ab 21,0 b 3,2a 9,1 bc 2,9 bcd Nhóm 90-100g 175,9 bc 57,0ab 21,0 b 3,2a 10,3 cd 3,2 cd Nhóm >100g 185,0 c 60,3 b 26,0 c 3,3a 11,2 d 3,5 d Các chữ cái khác nhau biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% trên cùng một cột 185171.3 171.5 174.4 175.9157 60.35755.353.85348.7 26212119.515.315.3 0 50 100 150 200 Nhóm 50- 60g Nhóm 60- 70g Nhóm 70- 80g Nhóm 80- 90g Nhóm 90- 100g Nhóm >100g Nhóm KL m m Dài Rộng Dày Hình 11: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi kích thước cá theo khối lượng Từ kết quả thu được ở bảng 9 cho thấy, các kích thước cơ bản của cá tăng dần theo sự gia tăng khối lượng. Sự gia tăng này là khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê đối với chiều dài và chiều dày của cá. Nhóm cá có khối lượng 50 ÷ 60g đạt chiều dài nhỏ nhất (157mm) và khác biệt có ý nghĩa đối với các nhóm còn lại. Trong khi đó, không có sự khác biệt về chiều dài của các nhóm cá từ 60 gam đến cận 100 gam. Một kết quả tương tự cũng thu được đối với chiều dày. Nhóm Luận văn tốt nghiệp khóa 28 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng xxx nguyên liệu có kích thước nhỏ hơn 70 gam (nhóm 1 và 2) có chiều dày nhỏ và khác biệt có ý nghĩa so với các nhóm còn lại. Hầu như không có sự khác biệt ý nghĩa về kích thước của cá ở nhóm từ 70 ÷ 100 gam. Điều này có thể là do cá ở giai đoạn này đang ở độ tuổi thuần thục, ổn định kích thước. Kết quả này cũng được thể hiện qua giá trị ổn định của tỷ lệ dài / rộng và rộng / dày (bảng 9, hình 12). 3.33.23.23.13.13.1 7 8.2 8.3 9.1 10.3 11.2 3.53.22.92.72.62.3 0 2 4 6 8 10 12 Nhóm 50- 60g Nhóm 60- 70g Nhóm 70- 80g Nhóm 80- 90g Nhóm 90- 100g Nhóm >100g Nhóm KL Tỉ lệ Dài/rộng Dài/dày Rộng/dày Hình 12: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi tỉ lệ kích thước cá theo khối lượng Đối với cá sặc rằn có khối lượng lớn hơn 100 gam, các thông số về kích thước có giá trị lớn nhất và đặc biệt, chiều dày của cá thuộc nhóm này là khác biệt có ý nghĩa đối với tất cả các nhóm còn lại. Điều này có thể là do cá thuộc nhóm này có khả năng hoạt động tốt hơn nên điều kiện hấp thu thức ăn tốt và tăng kích thước vượt trội hơn, mặc dù có lẽ nhóm cá này không có sự khác biệt về độ tuổi so với cá có khối lượng từ 70 ÷ 100 gam (Murray et al., 2001). Một điểm đặc biệt có thể nhận được là không có sự khác biệt về tỷ lệ dài/rộng giữa tất cả các nhóm, chiều dài thân cá bằng khoảng 3 lần chiều rộng, khi so sánh với cá tra tỉ lệ này là 2,5 lần (theo cập nhật ngày 6/5/2007). Điều này cho thấy, cá sặc rằn đang khảo sát khá gầy. Trong khi đó tỷ lệ giữa chiều dài/chiều dày tăng dần theo sự thay đổi khối lượng cá. Điều này chứng tỏ trong quá trình tăng trưởng của cá sặc rằn, sự phát triển chiều dài chiếm ưu thế Luận văn tốt nghiệp khóa 28 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng xxxi hơn so với sự phát triển chiều dày. Chiều dài cá sặc rằn bằng khoảng 7 lần chiều dày đối với cá nhỏ, tỉ lệ này tăng dần khi khối lượng cá tăng và bằng khoảng 10 ÷11 lần đối với cá lớn. Khi khối lượng cá tăng, tỉ lệ rộng/dày cũng gia tăng tương ứng nhưng sự chênh lệch ít hơn khi so sánh với tỷ lệ giữa chiều dài/chiều dày. Chiều rộng thân cá bằng khoảng 2 ÷ 3 lần chiều dày. Nhóm cá nhỏ khối lượng từ 50 ÷ 60 gam tỉ lệ này là 2,3 và nhóm cá 80 ÷ 90g tỉ lệ này là 2,9. Nhóm cá lớn hơn 100g có tỉ lệ chiều rộng/chiều dày = 3,5. Điều này có thể giải thích là do không có sự khác biệt đáng kể về chiều rộng giữa các khối lượng cá khác nhau. Như vậy, xét về chỉ tiêu kích thước, kết quả cho thấy, cá sặc rằn có khối lượng lớn hơn 70 gam đã phát triển thuần thục và có kích thước ổn định. Tuy nhiên, cá thu hoạch ở mùa vụ từ tháng 2 đến tháng 5 không phải là cá thịt (thu hoạch vào tháng 9 đến tháng 12) nên khá gầy. 4.1.2 Ảnh hưởng sự thay đổi khối lượng đến tỉ lệ các thành phần trong cá sặc rằn Trong quá trình chế biến sản phẩm khô, khối lượng nguyên liệu khác nhau có thể là nguyên nhân làm thay đổi chất lượng, đặc biệt là giá trị cảm quan do sự thay đổi tỷ lệ các thành phần trong nguyên liệu (về khối lượng). Chính vì thế, bên cạnh việc xác định kích thước nguyên liệu, sự tương quan giữa khối lượng cá và tỉ lệ các thành phần khối lượng cũng cần được quan tâm nhằm tìm ra khối lượng nguyên liệu phù hợp cho quá trình chế biến khô cá sặc rằn. Cá sặc rằn với 6 nhóm nguyên liệu khác nhau, sau khi đo đạc kích thước sẽ được xử lý, fillet nhằm xác định từng thành phần: thịt cá, nội tạng, đầu xương, vây và vẩy theo sự thay đổi khối lượng. Số liệu sau khi thu thập được xử lý thống kê theo Statgraphic 4.0. Kết quả được trình bày ở bảng 10. Đồ thị biểu diễn tỉ lệ các thành phần của các nhóm cá có khối lượng khác nhau được thể hiện ở hình 13. Bảng 10: Sự thay đổi tỉ lệ các thành phần theo khối lượng Khối lượng (g) Nội tạng (%) Vây, vẩy (%) Thịt (%) Đầu, xương (%) 50-60 8,14a 11,14a 45,91a 34,00a 60-70 7,41a 11,07a 45,16a 36,14a 70-80 7,32a 11,01a 46,14a 35,26a 80-90 6,32a 11,25a 46,85a 35,29a 90-100 7,56a 12,47a 46,16a 33,58a >100 9,71a 11,56a 46,67a 31,96a Các chữ cái khác nhau biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% trên cùng một cột Từ bảng kết quả cho thấy, mặc dù cá có sự thay đổi khối lượng khác nhau nhưng không có sự khác biệt về mặt thống kê (độ tin cậy 95%) trong tỷ lệ của tất cả các thành phần trong Luận văn tốt nghiệp khóa 28 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng xxxii nguyên liệu. Phần đầu xương chiếm khoảng 34 ÷ 35%, có thể được tận dụng làm thức ăn gia súc. Do lớp vảy dày, nhiều vây, vây vẩy cá chiếm tỉ lệ 11÷12%. Hiện nay đang là mùa sinh sản của cá sặc rằn nên phần nội tạng bao gồm luôn phần trứng chiếm tỉ lệ khá cao 7 ÷ 8 %. Phần trăm thịt cá khoảng 45 ÷ 46%, chiếm tỉ lệ cao nhất; tỉ lệ này cao hơn nhiều so với cá rô phi, có hình dạng tương tự (40%) (Nguyễn Văn Lệ, 2004). Thịt chiếm tỉ lệ cao là điều kiện thuận lợi cho việc chế biến nhiều loại sản phẩm, đặc biệt là sản phẩm khô. Đây là một trong những lý do mà cá sặc rằn chế biến khô rất ngon và được nhiều người ưa thích. Xét về mặt cảm quan, cá có khối lượng lớn hơn 80 gam có kích thước khá lớn, thịt nhiều, cho sản phẩm cá khô tốt nhất. Từ nhận xét trên, chọn cá có khối lượng 80 ÷100g cho các thí nghiệm tiếp theo. Hình 13: Đồ thị biểu diễn tỉ lệ các thành phần của các nhóm cá có khối lượng khác nhau 4.2 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NGUYÊN LIỆU CÁ SẶC RẰN Tính chất nguyên liệu là yếu tố quan trọng quyết định chất lượng sản phẩm, vì vậy cần lựa chọn nguồn nguyên liệu ban đầu sao cho phù hợp với yêu cầu chế biến. Từ các thí nghiệm trước cho thấy cá sặc rằn có khối lượng khoảng 80 gam có kích thước khá lớn, thịt nhiều, cho sản phẩm cá khô tốt nhất. Từ nhận xét trên, cá có khối lượng dao động trong khoảng 80 ÷100 gam được lựa chọn làm nguyên liệu cho các thí nghiệm tiếp theo. Theo đó, các thành phần cơ bản của nguyên liệu như độ ẩm, protein, lipid và tro được phân tích, làm cơ sở phục Luận văn tốt nghiệp khóa 28 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng xxxiii vụ cho các thí nghiệm kế tiếp. Kết quả sau khi thu thập được xử lý thống kê theo Statgraphic 4.0 và trình bày ở bảng 11. Bảng 11: Thành phần hóa học của cá sặc rằn (khối lượng 80÷100g/con) Thành phần % (căn bản ướt) % (căn bản khô) Độ ẩm 76,00 316,67 Chất béo 4,86 20,25 Protein 15,06 62,75 Tro 1,63 6,79 Khác 2,45 10,21 Thành phần hóa học của cá thay đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố như số lượng và chất lượng thức ăn, nguồn nước, môi trường sống, mùa sinh sản, thời tiết….(theo Murray et al., 2001). Kết quả thu được ở bảng 11 cho thấy cá sặc rằn có độ ẩm lớn, khoảng 76%. Do cá vào mùa sinh sản nên hàm lượng nước tăng và thành phần protein giảm ….(theo Murray et al., 2001). Tuy vậy, hàm lượng protein trong cá sặc rằn vẫn khá cao 62,75% (căn bản khô), so với thành phần protein của cá nói chung là 57,36 ÷ 75,92% (căn bản khô) (Murray et al., 2001). Thành phần đạm cao nên cá sặc rằn là nguồn dinh dưỡng tốt cho con người. Cá mùa này có nhiều trứng, thịt cá có hàm lượng lipid rất cao 4,86% . Trong khi hàm lượng béo của cá rô phi là 2,4% (theo Nguyễn Văn Lệ, Viện nghiên cứu hải sản, 2004), cá tra là 3,42% , cá ba sa là 7% (theo cập nhật ngày 6/5/2007). Chính do hàm lượng chất béo của cá sặc rằn rất cao, việc bảo quản khô cá sặc rằn gặp nhiều khó khăn, dễ xảy ra sự ôi hóa sản phẩm do sự oxy hóa chất béo. Tuy nhiên, cá sặc rằn có thành phần tro cao (6,79% căn bản khô), đây chính là ưu điểm cho việc sử dụng nguyên liệu này trong chế biến thực phẩm, nhằm cung cấp khoáng chất cho con người. 4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC NGÂM MUỐI ĐẾN SỰ THAY ĐỔI ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA NƯỚC TRONG SẢN PHẨM KHÔ CÁ SẶC RẰN Trong thực phẩm bất kỳ dù là thực phẩm tươi hay thực phẩm sấy khô thì lượng nước hiện diện là thành phần rất quan trọng bao gồm lượng nước tự do và nước liên kết, cần được kiểm soát trong suốt quá trình tồn trữ. Muối ăn là một trong những chất được sử dụng phổ biến nhất trong chế biến do nhiều ưu điểm, muối có khả năng sát khuẩn, điều vị và đặc biệt muối là chất có khả năng làm giảm lượng nước tự do rất hiệu quả. Điều này đã được khẳng định bởi rất nhiều nghiên cứu, đặc biệt với nghiên cứu của Đoàn Thị Kiều Tiên (2006) thì nồng độ muối tối ưu trong dịch ngâm là 22%, khi đó cho sản phẩm cá khô có giá trị aw thấp và đạt Luận văn tốt nghiệp khóa 28 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng xxxiv cảm quan tốt nhất. Tuy nhiên, chưa có một nghiên cứu nào cho thấy rõ mức độ thay đổi aw khi sử dụng muối cho sản phẩm. Từ mục tiêu trên, tiến hành thí nghiệm xác định aw của cá sau khi ngâm trong dung dịch muối nồng độ 22% (nồng độ tối ưu thu được từ kết quả của các nghiên cứu trước) và sấy đến độ ẩm 34% (phầm trăm ẩm tối ưu thu được từ kết quả của các nghiên cứu trước) sau đó so sánh với aw của mẫu đối chứng là mẫu cá tươi sấy đến 34% ẩm không ngâm muối. Kết quả thí nghiệm được trình bày ở bảng 12. Bảng 12: So sánh giá trị aw của cá khô không ngâm muối và cá khô ngâm muối Sản phẩm Giá trị aw Đối chứng (cá khô không ngâm muối, độ ẩm = 34%) 0,823 b Cá khô ngâm muối 22%, độ ẩm = 34% 0,727a Các chữ cái khác nhau biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% trên cùng một cột Từ bảng kết quả cho thấy aw của mẫu đối chứng (0,823) cao hơn nhiều và khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê khi so sánh với khô cá sặc rằn có qua công đoạn ngâm trong dung dịch muối (aw = 0,727). Kết quả này lại một lần nữa khẳng định khả năng làm giảm đáng kể aw của sản phẩm khi có sử dụng muối. Tuy nhiên, aw bằng 0,727 chưa phải là giới hạn an toàn để bảo quản tốt sản phẩm, cũng như hạn chế sự phát triển vi sinh vật và phản ứng oxy hóa chất béo (Josep, 2001). Vì thế, việc nghiên cứu bổ sung các thành phần chất tan làm giảm aw nhưng vẫn duy trì giá trị cảm quan là điều cần thiết. 4.4 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA SORBITOL ĐẾN ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA NƯỚC VÀ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM Cá sặc rằn sau khi xử lý làm sạch, tiến hành ngâm trong dung dịch muối có nồng độ 22% cho đến khi đạt cân bằng. Tiếp theo, cá sau khi ngâm muối được đem rửa lại với dung dịch NaCl 2%, để ráo và đem cân xác định khối lượng. Tiến hành sấy sơ bộ ở nhiệt độ cố định 50oC trong thời gian khoảng 1 giờ. Tiến hành tẩm ướp, bổ sung sorbiol vào trong nguyên liệu cá với 6 mức hàm lượng khác nhau 0%, 5%, 7,5%, 10%, 12,5%, 15% (theo khối lượng nguyên liệu sau khi ướp muối). Đem cá đã bổ sung sorbitol sấy ở chế độ nhiệt 50oC đến độ ẩm 34% (căn bản ướt). Tiến hành xác định aw của các mẫu, đồng thời, kiểm tra lại độ ẩm thực của mẫu bằng phương pháp sấy ở 105oC đến khối lượng không đổi. Số liệu thí nghiệm được xử lý thống kê Statgraphics 4.0. Kết quả được trình bày ở bảng 13. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi aw theo nồng độ sorbitol bổ sung khác nhau được thể hiện ở hình 14. Bảng 13: Ảnh hưởng của sorbitol bổ sung đến giá trị aw (250C) của sản phẩm Luận văn tốt nghiệp khóa 28 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng xxxv Các chữ cái khác nhau biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% trên cùng một cột Hình 14: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi giá trị aw của khô cá sặc rằn theo hàm lượng sorbitol bổ sung Từ bảng kết quả cho thấy, ở cùng độ ẩm cuối (sai biệt không ý nghĩa về mặt thống kê), có sự khác biệt rõ về độ hoạt động của nước aw khi tẩm ướp sorbitol vào trong nguyên liệu cá với các hàm lượng khác nhau trước khi sấy. Hoạt độ nước giảm dần khi hàm lượng sorbitol sử dụng tăng. Điều này có nghĩa là, khi tẩm ướp sorbitol vào trong cá, sorbitol có khả năng tạo liên kết với nước tự do, làm giảm aw của sản phẩm. Tuy nhiên, tăng hàm lượng sorbitol đến một giới hạn nhất định thì aw hầu như không thay đổi nữa. Điều này có thể được giải thích là do cá có khả năng thấm sorbitol giới hạn, cũng có thể do sau khi sấy sơ bộ lượng nước tự do trong nguyên liệu có khả năng liên kết với sorbitol không còn nhiều. Vì thế, dù tăng hàm lượng sorbitol nhưng sự liên kết cũng không thêm được nữa. Hàm lượng sorbitol (%) Độ ẩm (%) aw 0 34,70a 0,727 c 5 34,71a 0,725 c 7,5 34,18a 0,706 b 10 34,29a 0,686a 12,5 34,70a 0,687a 15 34,18a 0,680a Luận văn tốt nghiệp khóa 28 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công nghệ thực phẩm-Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng xxxvi Xét về mặt cảm quan, khi có bổ sung sorbitol tạo ra sản phẩm cuối có bề mặt ẩm hơn, cấu trúc mềm mại, thịt cá có màu trắng, đẹp. Khi hàm lượng sorbitol lớn hơn 10%, bề mặt khô cá quá ẩm, không đạt cảm quan bằng mẫu có hàm lượng sorbitol 10%. Như vậy, bổ sung sorbitol với hàm lượng 10% cho sản phẩm có giá trị cảm quan tốt nhất trong số các mẫu khảo sát và tương ứng giá trị aw=0,686, đạt yêu cầu bảo quản aw. 4.5 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA GLYCEROL ĐẾN ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA NƯỚC VÀ CHẤT LƯỢNG KHÔ CÁ SẶC RẰN Glycerol là hợp chất rượu ba chức, có khả năng hòa tan với nước và được bổ sung vào thịt cá trước khi sấy với vai trò là chất giữ ẩm, do đó có thể làm giảm aw. Bên cạnh những ưu điểm tương tự như sorbitol, glycerol còn có chức năng vô cùng quan trọng là làm giảm hoạt động của enzyme lipase thủy phân chất béo, từ đó kéo dài được thời gian bảo quản và duy trì chất lượng sản phẩm (Damiano el al.,1999). Glycerol được bổ sung vào trong nguyên liệu cá sau khi ướp muối với 6 mức độ, thay đổi từ 0% (đối chứng), 2%, 4%, 6%, 8%, 10% (theo khối lượng). Đem cá đã bổ sung glycerol sấy ở nhiệt độ 50oC đến độ ẩm 34% . Sau đó xác định aw của các mẫu. Số liệu thí nghiệm được được xử lý thống kê Statgraphics 4.0. Kết quả được trình ._.